Autor |
Nachricht |
Mathefix |
Verfasst am: 21. Okt 2016 16:26 Titel: |
|
Myon hat Folgendes geschrieben: | In der Aufgabe steht, dass ab dem Eintauchen Gewichtskraft=Auftriebskraft gilt. Natürlich ist das nur eine Näherung. Es geht im wesentlichen also darum, den Bremsweg zu berechnen, wobei wegen (Stokessche Reibung) die Geschwindigkeit im Wasser exponentiell mit der Zeit abnimmt, . | @Myon Das ist richtig. Gesucht ist zusätzlich zu der von mir hergeleiteten "Auftriebsarbeit" die Reibungsarbeit als Funktion der Eintauchtiefe. |
|
|
Myon |
Verfasst am: 21. Okt 2016 16:03 Titel: |
|
In der Aufgabe steht, dass ab dem Eintauchen Gewichtskraft=Auftriebskraft gilt. Natürlich ist das nur eine Näherung. Es geht im wesentlichen also darum, den Bremsweg zu berechnen, wobei wegen (Stokessche Reibung) die Geschwindigkeit im Wasser exponentiell mit der Zeit abnimmt, . |
|
|
Mathefix |
Verfasst am: 21. Okt 2016 12:35 Titel: |
|
Auwi hatr recht! Es fehlen elementare Angaben. U.a. ist die Grösse des Körpers notwendig: Bis zum vollständigen Eintauchen wächst die "Auftriebsarbeit" quadratisch mit der Eintauchtiefe bis zur Körpergrösse und ab da linear. Ich lass die Reibung mal weg, das soll ein anderer ergänzen. Die Aufgabe ist nicht geschlossen lösbar: Schritt 1: Berechnen ob die Eintauchtiefe > Körpergrösse Wenn ja, "Auftriebsarbeit" bist Eintauchtiefe = Körpergrösse berechnen. Restenergie bestimmen Schritt 2: Restenergie linear in "Auzftriebsarbeit" umwandeln und eintauchtiefe bestimmen. Schritt 3: Gesamte Eintauchtiefe = Körpergrösse + Ergebnis aus Schritt 2 Ich mach mal einen Ansatz: Daten des Springers: Körpergrösse l_s (1,75 m) Körpermasse m_s (70 kg) Körperquerschnitt A_s (0,04 m) Potentielle Energie des Springers Auftriebsarbeit 1 Eintauchtiefe 1 setzen Restenergie Auftriebsarbeit 2 Eintauchtiefe 2 Gesamt Eintauchtiefe
|
|
|
Auwi |
Verfasst am: 21. Okt 2016 11:28 Titel: |
|
Zitat: | Reibungskraft~ F = ?k~ v mit k = 200 kg/s. | Was soll das denn darstellen ? Auch sonst fehlen wichtige weitere Angaben z.B. Dichte des menschlichen Körpers um die Auftriebskraft zu berechnen usw. Wenn Auftrieb und Gewicht sich aufheben, dann wäre ein Ansatz wie: W(pot) = W(Reibung im Wasser) zielführend. |
|
|
Derphysiker |
Verfasst am: 21. Okt 2016 11:04 Titel: Freier Fall |
|
Meine Frage: Also ich ahbe folgende Aufgabe: Ein Turmspringer läßt sich von einem 10m hohen Turm ins Wasser fallen. Vom Moment des Eintauchens an wirkt eine Auftriebskraft, die zu der Erdanziehungskraft entgegengesetzt gleich ist. Außerdem wirkt eine Reibungskraft~ F = ?k~ v mit k = 200 kg/s. a) Wie tief muß das Sprungbecken sein, damit ein Springer mit 70 kg Masse nicht auf dem Boden anstößt?
Meine Ideen: Meine Idee war es zuersteinmal die Geschwindigkeit zu berechnen bevor der Springer ins Wasser eintaucht durch dei Formel der Fallbeschleunigung: s= 1/2*g*t^2 -> nach t aufgelöst:t = (2s/g)^(1/2) und erhalte 1,428s...was mir aber unrealistisch erscheint...wo liegt mein Fehler und was muss ich dann berechnen um die Aufgabe zu lösen...???????? |
|
|